Оптика та лазерна фізика — ключова галузь науки у XXI столітті. Оптичні технології формують основу для нано- та оптоелектроніки, оптичної діагностики в біології та медицині, технологій штучного інтелекту та машинного бачення, оптичного зв’язку, енергоефективного освітлення та фотоелектричного перетворення сонячної енергії. Дослідницькі напрями кафедри тісно взаємопов’язані, і більшість наукових проєктів стосуються одразу кількох із них.
Спектральні вимірювання в лабораторії кафедри
Над чим ми працюємо
Передові матеріали для оптики і напівпровідникової оптоелектроніки. Розроблення та дослідження GeSn, InGaAs, CIGS, CZTS й інших напівпровідникових матеріалів для створення джерел і детекторів випромінювання, сонячних елементів та оптико-електронних пристроїв. Один із найпотужніших і найактивніших наукових напрямів кафедри.
Сонячна енергетика. Розроблення та дослідження нових матеріалів і фотоелектричних структур для ефективного перетворення сонячного випромінювання на електричну енергію та створення сонячних елементів нового покоління. Напрям розвивається за підтримки міжнародних грантів, зокрема НАТО, DAAD, DFG та CRDF Global.
Лазерна спектроскопія і швидкі процеси. Як речовина відповідає на потужний лазерний імпульс — від комбінаційного розсіяння до випадкової генерації, де резонатором стає саме розсіяння.
Квантові матеріали та синхротронні дослідження. Разом із Київським академічним університетом і спільнотою USynC: фотоемісійна й рентгенівська спектроскопія, доступ до European XFEL, SOLARIS та Інституту Пауля Шеррера.
Оптична діагностика поверхні. Еліпсометрія, спекл-метрологія і фрактальний аналіз, плазмонні сенсори — найстаріша лінія кафедри: виміряти товщину, шорсткість і оптичні сталі, не руйнуючи зразок.
Оптичні технології для MilTech. Тепловізійні системи, лазерна далекометрія, прилади нічного бачення, головки самонаведення, оптична навігація, комп’ютерне бачення, виявлення та супровід об’єктів. Окремий блок вибіркових дисциплін і філія кафедри на базі підприємства «Арсенал», яка діє з 1984 року та поєднує освіту з реальними інженерними завданнями.
На кафедрі склалися дві дослідницькі школи. Першу — «Спектроскопія невпорядкованих та домішкових конденсованих систем» — заснував професор М.У. Білий. Другу — «Металооптика та спектроеліпсометрія поверхні» — доцент М.Я. Горбань. Сучасні теми кафедри виросли безпосередньо з них.
Проєкти
Кафедра виконувала дослідження за підтримки NATO SPS, CRDF Global, Національного фонду досліджень України та МОН. Студенти й аспіранти входять у ці проєкти виконавцями — з оплатою.
Роботи кафедри виходять у Nanoscale, Physical Review Materials, Journal of Applied Physics, Semiconductor Science and Technology, Crystal Growth & Design і «Віснику КНУ».
Кафедра щороку проводить на базі університету міжнародний симпозіум з фотоніки та оптики SPO. У листопаді 2025 року відбувся 26-й симпозіум; 27-й заплановано на 28 вересня — 3 жовтня 2026 року, тези приймають до 15 вересня. Серед співорганізаторів — Optica, SPIE, Університет Шідзуока та Paul Scherrer Institut.